[发明专利]一种变流器控制系统欠电压保护装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及控制领域，尤其是涉及一种变流器控制系统欠电压保护装置及系统。

背景技术

变流器在工业变频领域、光伏发电、风力发电以及电力变换等领域起着非常重要的作用。例如，牵引变流器作为电力机车的牵引动力设备，被喻为机车、动车组的“心脏”，是衡量一个国家轨道交通装备技术水平的重要标志之一。牵引变流器能否安全高效运行，是列车安全高效运行的关键。

变流器包括变流器模块、变流器控制单元等，其中变流器模块包括开关管驱动器以及IGBT等开关管，开关管驱动器用于驱动IGBT等开关管，变流器控制单元用于对变流器进行控制。

其中，由变流器控制单元和变流器模块中的开关管驱动器组成了变流器控制系统，目前，通常由专门的输入电源给变流器控制系统，即变流器控制单元和变流器模块中的开关管驱动器供电。当该输入电源不正常(欠电压或者失电)时，会使得变流器控制单元工作状态不正常，从而导致变流器失去控制，同时也会使得变流器模块中的开关管驱动器无法驱动IGBT(绝缘栅双极型晶体管)等开关管，失去封锁桥臂、短路和过流保护的能力，而这些都严重危害变流器的安全。

为保证变流器在变流器控制系统的输入电源不正常时能够安全退出运行状态，在现有技术中，变流器控制单元自身带有欠电压锁定的功能，并且变流器模块中的开关管驱动器带有应急电源装置，当变流器控制单元检测到自身的输入电压为欠电压或者失电时，会启动欠电压保护机制，即变流器控制单元向变流器模块的开关管驱动器发送封锁指令并且变流器控制单元自身运行保护工作模式，变流器模块的开关管驱动器接收到封锁指令后执行关闭IGBT等动作，最终通过变流器控制单元运行保护工作模式以及开关管驱动器执行关闭IGBT等动作使得变流器安全退出运行状态。但是，如果此时输入电源欠电压或者失电，无法维持变流器控制单元的正常供电，变流器控制单元很有可能发出不完整或错误的指令，导致变流器模块中的开关管驱动器不能正确执行关闭IGBT等动作，从而变流器不能安全退出运行状态。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种变流器控制系统欠电压保护装置及系统，从而能够使得在变流器控制系统的输入电源为欠电压或者失电的情况下时，保证变流器能够安全退出运行状态。

为此，本发明解决技术问题的技术方案是：

本发明提供了一种变流器控制系统欠电压保护装置，所述装置包括第一储能单元、第二储能单元以及欠电压保护单元；由输入电源向变流器控制单元和变流器模块中的开关管驱动器供电；

所述第一储能单元用于充电状态时由所述输入电源充电，放电状态时向变流器控制单元供电；

所述第二储能单元用于充电状态时由所述输入电源充电，放电状态时向开关管驱动器供电；

所述欠电压保护单元用于对输入电源的电压进行采样，并将采样后的电压与第一基准电压进行比较，若采样后的电压小于所述第一基准电压，则发送欠压锁定信号至所述变流器控制单元，以使得所述变流器控制单元接收到所述欠压锁定信号后运行保护工作模式并向所述开关管驱动器发送封锁指令。

优选地，所述装置还包括：第一二极管和第二二极管；所述第一储能单元包括第一电容组和第一电阻；所述输入电源具有正输出端和负输出端；

所述第一二极管的正极连接输入电源的正输出端，第一二极管的负极连接第一电阻的第一端和第二二极管的负极；所述第一电阻的第二端连接第二二极管的正极以及所述第一电容组的第一端，所述第一电容组的第二端连接输入电源的负输出端；所述第二二极管的负极连接至变流器控制单元；

所述欠电压保护单元用于对输入电源的电压进行采样包括：所述欠电压保护单元用于对输入电源的正输出端的电压进行采样。

优选地，所述第一电容组由至少一个电解电容并联组成，第一电容组中各个电解电容的正极均连接所述第二二极管的正极，第一电容组中各个电解电容的负极均连接输入电源的负输出端。

优选地，所述装置还包括：第三二极管和第四二极管；所述第二储能单元包括第二电容组和第二电阻；所述输入电源具有正输出端和负输出端；

所述第三二极管的正极连接输入电源的正输出端，第三二极管的负极连接第二电阻的第一端和第四二极管的负极；所述第二电阻的第二端连接第四二极管的正极以及所述第二电容组的第一端，所述第二电容组的第二端连接输入电源的负输出端；所述第四二极管的负极连接至开关管驱动器；

所述欠电压保护单元用于对输入电源的电压进行采样包括：所述欠电压保护单元用于对输入电源的正输出端的电压进行采样。